DE2754101A1

DE2754101A1 - Waermeaustauscher

Info

Publication number: DE2754101A1
Application number: DE19772754101
Authority: DE
Inventors: Robert Dides; Claude Guilloux
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1977-01-06
Filing date: 1977-12-05
Publication date: 1978-07-13
Also published as: FR2377013A1; DE7737058U1

Description

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KE/Ca

BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)

Wärmeaustauscher

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher, in welchem gebündelte Rippenrohre parallel an zwei Kollektoren angeschlossen sind.

Derartige Wärmeaustauscher werden insbesondere als Luft-Plüssigkeits-Rückkühler angewendet.

Vielfach müssen in der Technik Arbeitsmedien - wie beispielsweise in geschlossenem Kreis zirkulierendes Wasser oder OeI - rückgekühlt werden, was häufig mit Umgebungsluft durchgeführt wird. Werden in solchen Fällen Metallrohre für die Zirkulation des zu kühlenden Mediums verwendet, so werden sie in der Regel mit Rippen versehen, da die Wärmeübergangszahlen von Flüssigkeit/Wand und Wand/Luft stark differieren.

Zahlreiche Anordnungen sind bereits vorgeschlagen worden, Ib um das Volumen derartiger Kühler zu reduzieren. Bei Anwendung von Rippenrohren wird in der Regel auf geradlinige oder unter Umständen auf U-förmige Rohre zurückgegriffen, die zwischen zwei Kollektoren angeordnet sind. Dabei weist die somit geschaffene Einrichtung senkrecht zur Richtung der Luftströmung eine beträchtliche Ausdehnung auf; über-

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dies werden die Verkleidungen für die Luftführung zum Ventilator ziemlich aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeaustauscher mit geringen Ausmassen zu schaffen, der zudem in der Herstellung kostengünstiger als die bekannten Lösungen ist.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass jedes Rohr des Bündels spiralförmig aufgerollt ist, dass die Spiralen in parallelen Schichten angeordnet sind und dass die äusseren und die inneren Enden der Rohre in das Spiralinnere hinein gerichtet sind, wo sie an den innerhalb der Spirale angeordneten Kollektoren angeschlossen sind.

Vorzugsweise können die Kollektoren aus rechteckförmigen Rohren bestehen, die sich parallel zur Spiralachse erstrecken. Ist das Rohrbündel in einem Luftstrom angeordnet, welcher von einem Ventilator bewegt wird, so kann der Sockel des Ventilator-Antriebsmotors vorzugsweise unmittelbar an einer Seite der rechteckf örmigen Kollektoren befestigt sein, derart, dass die Ventilatorachse mit jener der Spiralen zusammenfällt.

In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 die Vorderansicht eines erfindungsgemässen Wärmeaustauschers, wobei die Lufteintrittsrichtung senkrecht zur Zeichenebene steht,

Fig. 2 eine Draufsicht des Wärmeaustauschers gemäss Fig. 1,

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Fig. 3 und 4 mögliche Befestigungsformen der Rohre an den Kollektoren.

In den Figuren 1 und 2 sind die aus den Rohren 2 bestehenden Bündel mit 1 bezeichnet. Die Rohre sind gerippt und spiralförmig gerollt, wobei eine bestimmte Anzahl Spiralen, im vorliegenden Fall zehn, in parallelen Schichten angeordnet sind (Fig. 2).

Die äusseren Enden 3a und die inneren Enden 3b der Rohre 2 jeder einzelnen Spirale sind rippenfrei und in das Spiralinnere gebogen. Das äussere Ende 3a verläuft dabei zwischen den Rohren 2 der jeweils benachbarten Schicht, die hierzu lokal von den Rippen befreit sind.

Die Kollektoren 4 weisen einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt auf; der Eintritts-Kollektor ist mit W, der Austritts-Kollektor mit ¹Ib bezeichnet. In den Kollektoren können Zwischenwände angebracht seir, die derart angeordnet werden können, dass gewisse Rohrgruppen, bestehend aus mehreren Spiralen,gegenüber ihren Nachbargruppen in umgekehrtem Richtungssinn von der Flüssigkeit durchströmt werden. Die Ausdrücke "Einlass- bzw. Austritf'-Kollektor sind demnach nur relativ zu verstehen.

Die äussere Wand ^c der Kollektoren *J verläuft zur Spiralhohe^

achse in einem Abstand, welcher der Achs/^aes Ventilator-Antriebmotors 6 entspricht. An dieser Wand Hc ist der Motorsockel 6a derart befestigt, dass die Motorachse koaxial zur Spiralachse verläuft. Der Ventilator 7 hat einen dem Innendurchmesser des Rohrbündels 1 entsprechenden Aussendurchmesser.

Zwischen einer Platte 8, die das Bündelinnere (Spiralinnere) auf einer Seite verschliesst und einer Platte 9 ist das Rohrbündel eingespannt. Die Platte 9 ist mit einer Oeffnung

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versehen, deren Innendurchmesser dem Aussendurchmesser des Ventilators 7 entspricht. Der Ventilator 7 kann mit einem Diffusor 10 versehen sein.

Wegen der Platte 8 tritt die Luft, die im gezeigten Beispiel vom Ventilator 7 in das Rohrbündel hineingefördert wird, und deren Richtungssinn mit Pfeilen bezeichnet ist, axial aus dem Ventilator 7 aus und umströmt die gerippten Rohre 2 in radialer Richtung.

Diese Anordnung hat den Vorteil, dass es wenig wahrscheinlich ist, dass aus dem Rohrbündel austretende, aufgewärmte Luft erneut vom Ventilator 7 angesaugt wird.

Die Kollektoren 4a und 4b sind in bekannter Weise mit den Zu- und Abführleitungen lic und 11b für die Flüssigkeit verbunden.

In Fig. 3 ist eine erste Verbindungsmöglichkeit der gerippten Rohre 2 mit den Kollektoren 4a und 4b gezeigt. Eine Zwischenhülse 12 ist auf das Rohrende aufgewalzt. Sie ist mit einer Schulter 12a versehen, gegen die eine Gegenplatte 13 drückt und somit die Hülse 12 über eine Dichtung 14 mit den Kollektoren 4 verspannt. Um den Unterhalt zu erleichtern, kann diese Anordnung durch die in Fig. 4 gezeigte Verbindung ersetzt werden. Bei dieser sind die Rohre 2 nicht in den Hülsen 12 eingewalzt und eine Dichtung 15 ist zwischen dem Rohr 2, der Hülse 12 und den Kollektoren 4 eingequetscht.

Die erfindungsgemässe Einrichtung eignet sich besonders zur Kühlung von Apparaten wie beispielsweise Transformatoren oder von Verbrennungsmotoren. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das in der Zeichnung Gezeigte und Beschriebene beschränkt, sondern ist ebenso mit Vorteil

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bei allen möglichen Wärmeaustauschern anwendbar. Desgleichen kann sie dazu verwendet werden, eine im Rohrbündel zirkulierende Flüssigkeit mittels heissem Gas aufzuwärmen.

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L e e r s e

Claims

BBC Baden Patentansprüche

1.) Wärmeaustauscher, in welchem gebündelte Rippenrohre parallel an zwei Kollektoren angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rohr (2) des Bündels (1) spiralförmig aufgerollt'ist,dass die Spiralen in parallelen Schichten angeordnet sind und dass die äusseren und die inneren Enden (3a resp. 3b) der Rohre (2) in das Spiralinnere hinein gerichtet sind, wo sie an den innerhalb der Spirale angeordneten Kollektoren (4a resp. 4b) angeschlossen sind.

2. Wärmeaustauscher nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollektoen (4a, 4b) Rohre mit Rechteckquerschnitt sind, die sich parallel zur gemeinsamen Achse der Spiralen erstrecken.

3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 2, in welchem das Rohrbündel in einem mittels Ventilator beförderten Luftstrom angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (6a) des Ventilator-Antriebsmotors (6) unmittelbar an einer Seite (4c) der Kollektoren (¹Ia, 4b) derart befestigt ist, dass die Achse des Ventilators (7) mit jener der Spiralen zusammenfällt.

4. Wärmeaustauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

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ORIGINAL INSPECTED

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dass die zu Schichten gebündelten spiralförmigen Rohre (2) zwischen zwei Platten (8, 9) eingespannt sind,wovon die erste Platte (8) das Bündelinnere an einer Seite verschliesst, während die zweite Platte (9) mit einer Oeffnung versehen ist, deren Durchmesser jenem des Ventilators (7) entspricht.

BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.

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ORIGINAL INSPECTED